电力拖动自动控制系统--运动控制系统第4版 教学课件 作者 阮毅 陈伯时_ 第二章.ppt

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1、第一节1.开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系2.反馈控制规律3.比例控制闭环直流调速系统的动态稳定性第二节1.积分调节器和积分控制规律2.比例积分控制规律1.阶跃给定输入的稳态误差2.扰动引起的稳态误差第三节1.旋转编码器2.数字测速方法的精度指标第二章图2-20　他励直流电动机在额定励磁下的等效电路图2-21　额定励磁下直流电动机的动态结构框图a)电压电流间的结构框图　b)电流电动势间的结构框图c)直流电动机的动态结构框图图2-22　直流电动机动态结构框图的变换图2-23　转速反馈控制直流调速系

2、统的动态结构框图1.开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系(1)闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多(2)闭环系统的静差率要比开环系统小得多(3)如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围(3)如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围图2-24　闭环系统静特性和开环系统机械特性的关系2.反馈控制规律(1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统(2)反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定(3)系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度(2)反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定图

3、2-25　闭环调速系统的给定作用和扰动作用1.积分调节器和积分控制规律图2-26　积分调节器的输入和输出动态过程1.积分调节器和积分控制规律图2-27　积分控制无静差调速系统突加负载时的动态过程2.比例积分控制规律图2-28　比例积分(PI)调节器线路图2.比例积分控制规律图2-29　PI调节器的输入-输出特性2.比例积分控制规律图2-31　比例积分控制的直流调速系统的动态结构框图1.阶跃给定输入的稳态误差在分析阶跃给定输入的稳态误差时，令IdL(s)=0。图2-31所示2.扰动引起的稳态误差图2-32　微型计算机采样控制

4、系统框图1.旋转编码器图2-33　增量式旋转编码器示意图1.旋转编码器图2-34　区分旋转方向的A、B两组脉冲序列2.数字测速方法的精度指标(1)分辨率(2)测速误差率3.M法测速图2-35　M法测速原理示意图4.T法测速图2-36　T法测速原理示意图5.M/T法测速图2-37　M/T法测速原理示意图1.电流截止负反馈环节图2-38　电流截止负反馈环节a)利用独立直流电源作比较电压　b)利用稳压管产生比较电压1.电流截止负反馈环节图2-39　电流截止负反馈环节的输入-输出特性1.电流截止负反馈环节图2-40　带电流截止负反

5、馈的闭环直流调速系统稳态结构框图2.带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的稳态结构框图和静特性1)电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsRs，因而稳态速降极大，使特性急剧下垂。2)比较电压Ucom与给定电压U*的作用一致，好像把理想空载转速提高到2.带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的稳态结构框图和静特性图2-41　带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的静特性3.带电流截止的无静差直流调速系统1)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File→New→Model菜

6、单项实现。2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。4)模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生→线。3.带电流截止的无静差直流调速系统图2-42　无静差直流调速系统3.带电流截止的无静差直流调速系统图2-43　无静差直流调速系统稳态结构框图(<)3.带电流截止的无静差直流调速系统图2-44　带电流截止的无静差直流调速系统的静特

7、性3.带电流截止的无静差直流调速系统图2-45　比例积分控制的直流调速系统的仿真框图3.带电流截止的无静差直流调速系统图2-46　SIMULINK模块浏览器窗口2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。图2-47　模型编辑窗口3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。图2-48　加法器模块对话框3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。图2-49　传递函数模块对话框

8、3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。图2-51　Gain模块对话框4)模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生→线。图2-53　比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型2)仿真参数的设置：为了清晰地观